Oxyfuel snijden van metaal: technologie, benodigde apparatuur, veiligheidsmaatregelen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Oxy-fuel snijden van metalen (in de literatuur vindt u de term "oxy-fuel snijden") wordt actief gebruikt in de industrie voor het snijden van plaatmateriaal van staal en andere legeringen tot werkstukken van de gewenste lengte. Ook wordt deze technologie gebruikt bij een aantal reparaties en ontmanteling van constructies. Zijn populariteit is te danken aan de relatieve eenvoud en lage kosten van apparatuur, evenals een hoge mate van beveiliging. Het artikel bevat informatie over de technologie zelf, de benodigde apparatuur en elementaire veiligheidsmaatregelen voor het zuurstofsnijden van metalen en andere materialen.

Technologie Basis

Voor het snijden wordt aanbevolen om het metaal te verwarmen met een fakkelvlam. Dit geldt alleen voor materialen met een grote doorsnede. Deze vlam ontstaat door de reactie van zuurstof met gas. Als deze aanbeveling wordt verwaarloosd, zal het metaal onvermijdelijk leiden, er zalkromtrekken. Als de geometrische vorm van de gesneden stukken echter niet belangrijk is, bijvoorbeeld bij het demonteren van constructies van bouwstaal, maar ook bij het snijden van dunwandige platen, is gaslassen en zuurstofsnijden van metaal zonder voorverwarmen van producten toegestaan.

Hoge temperaturen in de snijzone worden bereikt door het verbranden van sterk gezuiverde zuurstof uit een cilinder. Metalen tanks onder zeer hoge druk bevatten 99 tot 99,8% zuurstof. Als zuurstof van gewone zuiverheid wordt gebruikt voor verwarming (grofweg, atmosferische lucht), dan is zuurstof met een hoge zuiverheid nodig voor effectief zuurstofsnijden van metaal.

Oppervlaktevoorbereiding

Als het de taak is om een groot object in verplaatsbare stukken te snijden die moeten worden weggegooid, kan de voorbereiding van het oppervlak worden weggelaten. De snijplotter zal deze taak in de kortst mogelijke tijd aan. Een ander ding is de productie van nieuwe producten. In dit geval is het belangrijk om een snijlijn van hoge kwaliteit te verkrijgen, vrij van kalkaanslag en andere ongewenste insluitsels. Oxy-fuel snijden van metaal wordt voorafgegaan door een grondige reiniging van het materiaal.

Er is een groot aantal methoden om vervuiling te verwijderen. De meest populaire zijn het verwarmen van het oppervlak met een gasvlam en mechanische reiniging. De eerste manier is de eenvoudigste. Hiermee kunt u effectief kalkaanslag elimineren - de ergste vijand van de gaslasser. De essentie ervan ligt in de verwarming van het metalen oppervlak tot kritische temperaturen. De tweede methode is duurder en vereist:speciale apparatuur (zandstraalmachines, schrapers, borstels, enz.) en geschoolde arbeiders.

Vereisten voor materialen

Oxy-flux snijden van metalen kan worden onderworpen aan verre van alle soorten staal en legeringen. Een van de belangrijkste voorwaarden is het smeltpunt en de ontbrandingstemperatuur. Voor het normale verloop van het proces moet de eerste indicator aanzienlijk hoger zijn dan de tweede. Het is duidelijk waarom: anders zal het materiaal smelten in plaats van verbranden, wat zal leiden tot de vorming van strepen. De snijlijn zal een onnauwkeurig uiterlijk hebben, vaak maakt dit het onmogelijk om het onderdeel verder te verwerken op verspanende machines als gevolg van de verplaatsing van de basissen. Bovendien kan een dergelijke metaallaag slechte mechanische en fysische eigenschappen hebben.

Bepaalde elementen die als onzuiverheden aan de samenstelling van staal worden toegevoegd, kunnen een negatief effect hebben op het oxy-propaan-metaalsnijproces. Dus de meest verwerkte zijn staalsoorten, waarvan het koolstofgeh alte niet hoger is dan 0,3%. De snijsnelheid neemt niet af met toenemend koolstofgeh alte, maar het staal wordt vatbaar voor oververhitting, verharding van de oppervlaktelaag en de vorming van verhardingsscheuren, die kunnen dienen als spanningsconcentrators en leiden tot brosse breuk van het gehele werkstuk.

Handgesneden

Oxyfuel-metaalsnijden, afhankelijk van de mate van automatisering en mechanisatie, is onderverdeeld in gemechaniseerd enhandleiding.

Handmatig lassen wordt aanbevolen voor gebruik in kleine series en productie van één stuk, evenals bij het uitvoeren van werkzaamheden aan de ontmanteling van constructies en constructies. Ideaal voor het snijden van blanks uit buizen, het verwijderen van sprues uit gietstukken, enzovoort.

Oxyfuel snijapparatuur voor metalen en legeringen is zeer mobiel, eenvoudig te bedienen en betrouwbaar. Dankzij deze kwaliteiten is deze technologie de meest voorkomende, zowel in industriële ondernemingen als in reparatieorganisaties.

Mechanisatie van het proces

De afgelopen decennia heeft robotica zich zeer snel ontwikkeld. Tegenwoordig worden robots bijna overal gebruikt. En zuurstofboogsnijden van metalen is geen uitzondering. Tegenwoordig is CNC-snijapparatuur geen verrassing meer. Deze machines kunnen worden uitgerust met meerdere autogeen-snijtoortsen, waardoor hun toch al hoge prestaties aanzienlijk worden verbeterd. Alle toonaangevende buitenlandse bedrijven en bedrijven in de machinebouw introduceren dergelijke apparatuur al geruime tijd actief in hun productieketens, en binnenlandse bedrijven proberen gelijke tred te houden. De mate van mechanisatie van laswerkzaamheden is gemiddeld zo'n 80%.

De essentie van oxy-flux metaalsnijden

Traditioneel snijden is niet geschikt voor alle materialen. Zo is staal gelegeerd met chroom en nikkel moeilijk te snijden. Een soortgelijk probleem doet zich voor wanneer:snijden van non-ferro metalen en gietijzer.

Dan komt zuurstoffluxtechnologie te hulp. De essentie ervan is als volgt. Fluxpoeder wordt in de snijzone gevoerd. Deze stof ontbrandt en verbrandt tijdens het snijden, waarbij een grote hoeveelheid warmte vrijkomt, waardoor het mogelijk wordt om vuurvaste carbiden, boriden en metaaloxiden te smelten.

Oxy Flux snijapparatuur

Het kan worden gezegd dat voor dit type metaalsnijden gewone standaardapparatuur wordt gebruikt, bovendien uitgerust met een fluxtoevoerapparaat (de zogenaamde fluxfeeder en een zuurstofsnijbrander voor het snijden van metaal met fluxtoevoer). De meest voorkomende installaties van dit type zijn apparaten die zijn ontworpen door het onderzoeksinstituut Avtogenmash URHS. Deze apparatuur is ontworpen voor het snijden van staal met een hoog geh alte aan chroom en andere legeringselementen.

Dergelijke apparatuur kan ook worden gebruikt voor machinaal snijden door de machine uit te rusten met een fluxtoevoer.

Oxy-flux snijtechnieken

Techniek verschilt niet van traditionele methoden van klassiek zuurstofsnijden. Het proces zelf kan zowel handmatig als gemechaniseerd worden uitgevoerd met behulp van hulpmiddelen, robots en apparaten. Het kan ook zowel verdelend als oppervlak zijn. Aanbevolen voor het snijden en snijden van staal met een hoog geh alte aan chroom en nikkel (d.w.z. vuurvast staal).

Kenmerken van oxy-flux snijden van gietijzer

Bij verbranding komt er veel warmte vrij. Zozeer zelfs dat het zogenaamde afkoelen van gietijzer optreedt. De essentie van dit fenomeen ligt in het feit dat koolstof van een vrije toestand naar een gebonden toestand gaat. Met andere woorden, koolstofatomen in een bepaald gebied vormen een chemische verbinding met metaalatomen. Dit gaat gepaard met een verslechtering van de mechanische eigenschappen van gietijzer (hardheid neemt toe, het wordt brozer). Als gevolg van versnelde verwarming en afkoeling verschijnen er scheuren aan het oppervlak, die de vernietiging van het product kunnen veroorzaken.

Het probleem kan worden opgelost door het metaal voor te verwarmen en de afkoelsnelheid te regelen. Alleen een werknemer met hoge kwalificaties en uitgebreide ervaring in het uitvoeren van dergelijk werk kan dergelijke taken aan.

Kenmerken van oxy-flux snijden van non-ferro metalen en legeringen

Net als gietijzer moet koper worden verwarmd voordat het wordt gesneden. Verwarming wordt uitgevoerd tot een temperatuur van 800-900 graden Celsius. Koper heeft een hoge thermische geleidbaarheid, dus snijden zonder voorverwarmen zal resulteren in aanzienlijke kromtrekking, ruimtelijke vervorming en schroot.

Op koper gebaseerde legeringen met andere elementen (messing, brons, enz.) moeten ook worden verwarmd. De voorverwarmtemperatuur mag echter niet hoger zijn dan 500 graden Celsius.

Voor- en nadelen van autogeen snijtechnologie

Vergeleken met andere alternatieve methoden voor het snijden van plaatmateriaal van verschillende staalsoorten, is deze technologie uitstekend geschikt voor het snijden langs gebogen lijnen, voor het snijden van gaten met een grote diameter. Met deze methode kun je ook blinde gaten krijgen.

Het tweede en zeer belangrijke voordeel is het gebruiksgemak van de apparatuur. De gassnijder heeft een kleine massa, zodat de lasser er lang mee kan werken zonder moe te worden. Dit heeft een positief effect op de prestaties.

Gas is een relatief betaalbare en goedkope brandstof. En dit is het derde voordeel.

Een zeer belangrijk nadeel van de technologie is de explosiviteit van de gebruikte stoffen. Daarom is schending van technologische discipline niet toegestaan. Het negeren van veiligheidsvoorschriften kan ernstige gevolgen hebben.

Regels voor de werking van het zuurstofreductiemiddel voor het snijden van metaal

Alvorens de versnellingsbak aan te sluiten, moet de werknemer ervoor zorgen dat er geen verontreiniging op de schroefdraadoppervlakken is. Als die er zijn, is het noodzakelijk om verontreinigde oppervlakken te behandelen met kerosine of oplosmiddel. Pas nadat het systeem is doorgespoeld en alle vreemde deeltjes en elementen zijn verwijderd die in de versnellingsbak kunnen komen en de werking ervan kunnen verstoren, kunt u de moer op de versnellingsbak aanbrengen en vastzetten.

Op dezelfde manier worden andere versnellingsbakken geïnstalleerd.

Gassen worden gestart door de cilinderklep soepel te openen. Als er geen afwijkingen van de werking worden waargenomen, kan de klep volledig worden geopend. Als de versnellingsbak begint op te warmen, abnormaal geluid maakt, moet u onmiddellijk het vliegwiel van de zuurstofcilinder sluiten voor het snijden van metaal.

Veiligheid tijdens het werk

Navoorbereidende werkzaamheden, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat er geen gaslekken zijn. Dit kan erg gevaarlijk zijn. Alleen dan kun je de snijder aansteken en de vlam aanpassen.

Als je een korte pauze in het werk moet maken (niet meer dan twee of drie minuten), zet dan gewoon de snijklep uit. In het geval dat het werk voor een lange tijd wordt stopgezet, is het noodzakelijk om het verloopstuk en de klep van de gasfles te sluiten.

Alleen werknemers die alle noodzakelijke instructies hebben doorstaan, mogen werken aan het zuurstofsnijden van metaal.

Het is verboden werkzaamheden uit te voeren in de buurt van explosieventanks en brandbare materialen. Als er in kleine afgesloten ruimten wordt gewerkt, moeten werknemers regelmatig rusten en frisse lucht inademen.

Laswerkzaamheden in de productie die systematisch (niet tijdelijk) worden uitgevoerd, moeten worden uitgevoerd in speciaal ingerichte ruimtes. Tegelijkertijd is de oppervlakte van de werkplek niet minder dan vier vierkante meter. Doorgangen tussen werkplekken moeten minimaal 0,8 meter zijn.

Het pand moet zijn uitgerust met een krachtige uitlaat van schadelijke stoffen. De capaciteit moet 2500-3000 m³ per 1 m^{3 afgefakkeld gas zijn.}

In het geval dat meer dan tien werkplekken van lassers in één ruimte (werkplaats) zijn uitgerust, moet het gas niet uit cilinders, maar centraal vanuit een gasdistributiestation worden geleverd. Het is toegestaan om gassen uit bestaande gasleidingen te leveren.

Cilinders met werkgas mogen alleen met beschermkappen vervoerd worden. Zij zijnvoorkomen dat de klep wordt beschadigd en vervuild. Het is verboden cilinders met de hand over lange afstanden te vervoeren. Voor deze doeleinden moet u speciale apparaten en trolleys gebruiken. Cilinders die de grond of elkaar raken is niet toegestaan.

In een zuurstofcilinder voor het snijden van metaal kan zich bij overtreding van de technologie en de werkvolgorde een explosief mengsel van gas en zuurstof vormen. Daarom is het noodzakelijk om de aanpassing van versnellingsbakken met verantwoordelijkheid te benaderen.